一種電動車增程器飛輪式發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電動車增程器飛輪式發(fā)電裝置，屬于汽車電器技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]純電動汽車雖然具有節(jié)能、環(huán)保、零排放的優(yōu)點，但是續(xù)駛里程有限。若電能在未到達目的地之前耗盡，汽車就不能前進。增程器由發(fā)動機與發(fā)電機組成，能夠隨時給蓄電池補充電能，解決純電動汽車續(xù)駛里程短的問題。因此研制一種純電動汽車增程器用高功率密度、高性價比的發(fā)電機非常有必要。
[0003]目前已有的報道，通用汽車公司的雪佛蘭Volt轎車、奇瑞汽車公司的瑞麒Ml轎車、奧迪Al e-tron轎車安裝有增程器。目前國內(nèi)外已報道的增程器使用的發(fā)電機主要是采用永磁發(fā)電機或電勵磁發(fā)電機，永磁發(fā)電機具有高效率、高功率密度的優(yōu)點，具有較廣闊的應用前景。
[0004]在已有的技術(shù)中，飛輪式結(jié)構(gòu)的發(fā)電裝置可以借鑒以下發(fā)明專利想到。授權(quán)的發(fā)明專利:離心式永磁起動發(fā)電裝置，授權(quán)號:ZL 200510044107.7，發(fā)明了一種環(huán)繞固定在飛輪外轉(zhuǎn)子內(nèi)壁有多塊永磁材料的起動發(fā)電機。起動用的電樞繞組和發(fā)電用的電樞繞組各自獨立，線圈的個數(shù)與永磁體個數(shù)相等，且永磁體N極和S極間隔排列，兩種繞組相互交錯纏繞在定子鐵芯的不同深度。由于線圈個數(shù)與永磁體個數(shù)相等，因此該結(jié)構(gòu)的電機只能是單相電機。
[0005]在已經(jīng)授權(quán)的發(fā)明專利:三相半波可控整流穩(wěn)壓式電子調(diào)節(jié)器，針對一種12極36槽的永磁發(fā)電機開了了一種三相半波可控整流穩(wěn)壓式電子調(diào)節(jié)器。這種傳統(tǒng)的永磁發(fā)電機一個極對應三個槽，因此每個線圈繞在三個齒上，每個齒外側(cè)有三個線圈，線圈之間在徑向上有較多的重疊，因此槽滿率難以提高。而且這種整數(shù)槽繞組的電機還存在著齒槽轉(zhuǎn)矩大等缺點。
[0006]授權(quán)的發(fā)明專利:一種汽車無空轉(zhuǎn)系統(tǒng)用電機，專利號:201310174948.4，提出了一種定子極數(shù)為12k，轉(zhuǎn)子極數(shù)為2p，且1k ^2ρ^Ξ 14k的汽車電機，其中k、p為自然數(shù)。目前在電動自行車和其它低速電動車上應用最廣泛的電機為46極51槽電機。上述兩種電機皆為分數(shù)槽集中繞組，極數(shù)多，兩個極之間的漏磁較為嚴重。同時分數(shù)槽集中繞組的電機還存在著繞組分布因數(shù)小等問題。
[0007]隨著我國稀土資源的過量開采和稀土永磁體需求量的逐年增加，稀土永磁材料的價格也越來越貴，甚至占到了一臺電動車電機的40%。因此，減少稀土永磁材料的使用量可以大幅度的降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。
[0008]本發(fā)明公開的技術(shù)與上述方案皆不同。首先本文采取的優(yōu)化的新型電磁拓撲結(jié)構(gòu)可以顯著降低永磁體的使用量。這是建立在仿真和理論計算結(jié)果基礎(chǔ)上的。發(fā)明人經(jīng)過對永磁電機的建模和理論計算，得出在一定程度下，增加永磁體的厚度并不能提高電機的輸出動力。借助這一結(jié)論，本發(fā)明提出了一個永磁體和一個導磁軟鐵聯(lián)合組成一對磁極的結(jié)構(gòu)方案，同時本發(fā)明的機構(gòu)還有效降低了極間的漏磁量。
[0009]另外，本發(fā)明的技術(shù)既不采用每個極對應一個槽或者三個槽的整數(shù)槽電機技術(shù)，也不是極數(shù)和槽數(shù)相差不大的分數(shù)槽繞組，而是介于這兩者之間的一種新型齒槽，并針對這種新型齒槽提出了繞組配置方案。由于結(jié)構(gòu)的特殊性，這種新型齒槽匹配下的繞組配置沒有一種可以普遍適用的規(guī)律。因此本文權(quán)利要求的繞組配置方案是一個特殊方案，并不是一種普遍的規(guī)律。但這種新型的齒槽匹配方案具備整數(shù)槽繞組分布因數(shù)大、分數(shù)槽繞組齒槽轉(zhuǎn)矩小的綜合優(yōu)點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為了發(fā)明一種電動車增程器飛輪式發(fā)電裝置，并降低電機的永磁體使用量和漏磁系數(shù)，提高電機的繞組分布因數(shù)和槽滿率，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種電動車增程器飛輪式發(fā)電裝置，其特征在于:
包括定子鐵心、電樞繞組、軸、飛輪外殼、永磁體、導磁軟鐵和不導磁套圈；
導磁軟鐵和永磁體間隔排列并粘結(jié)在飛輪外殼的內(nèi)表面，一個導磁軟鐵和一個永磁體組成一對極；
永磁體有多片且呈圓弧形，所有永磁體產(chǎn)生的磁場方向一致，一個永磁體弧長大于一對極的弧長的0.3倍且小于一對極的弧長的0.4倍；
所述導磁軟鐵的數(shù)量、形狀和尺寸與永磁體一致；
不導磁套圈為非導磁材料制成的圓環(huán)，固定在飛輪外殼的內(nèi)側(cè)；不導磁套圈圓周表面有與導磁軟鐵和永磁體尺寸相等的通孔，用于放置和固定導磁軟鐵和永磁體；
飛輪外殼固定在發(fā)動機曲軸末端，定子鐵心固定在發(fā)動機殼體上，飛輪外殼可以繞定子鐵心旋轉(zhuǎn)。
[0011]如上所述的一種電動車增程器飛輪式發(fā)電裝置，其特征在于:
永磁體和導磁軟鐵的個數(shù)皆為8，定子鐵心槽數(shù)為36，組成電樞繞組的每個電樞線圈皆跨兩個定子齒繞制；
A相繞組共有12個線圈，從第I槽開始繞入，連續(xù)繞3個線圈后從第7槽繞出；再從第10槽開始繞入，連續(xù)繞3個線圈后從第16槽繞出；再從第19槽開始繞入，連續(xù)繞3個線圈后從第25槽繞出；再從第28槽開始繞入，連續(xù)繞3個線圈后從第34槽繞出；
B相繞組共有12個線圈，從第7槽開始繞入，連續(xù)繞3個線圈后從第13槽繞出；再從第16槽開始繞入，連續(xù)繞3個線圈后從第22槽繞出；再從第25槽開始繞入，連續(xù)繞3個線圈后從第31槽繞出；再從第34槽開始繞入，連續(xù)繞3個線圈后從第4槽繞出；
C相繞組共有12個線圈，從第13槽開始繞入，連續(xù)繞3個線圈后從第20槽繞出；再從第23槽開始繞入，連續(xù)繞3個線圈后從第28槽繞出；再從第31槽開始繞入，連續(xù)繞3個線圈后從第I槽繞出；再從第4槽開始繞入，連續(xù)繞3個線圈后從第10槽繞出。
[0012]本發(fā)明的有益效果如下:
⑴經(jīng)過仿真，與傳統(tǒng)的每極皆為永磁體的電機相比，本發(fā)明的技術(shù)雖然扭矩減少10%，但磁鋼用量減少40%，成本降低約17% ；
⑵與傳統(tǒng)的電動自行車電機相比，極數(shù)少，極間漏磁少；
⑶與傳統(tǒng)的整數(shù)槽電機相比，繞組重疊少，槽滿率高；
⑷與傳統(tǒng)的少極數(shù)的分數(shù)槽繞組電機相比，繞組的分布因數(shù)大； (5)可以電動和發(fā)電運行，具備外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，十分適合安裝于發(fā)動機上，構(gòu)成增程器發(fā)電
目.0
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明一種電動車增程器飛輪式發(fā)電裝置的橫向剖視圖。其中:
1、飛輪外殼，2、永磁體，3、導磁軟鐵，4、不導磁套圈、5、電樞繞組，6、軸，7、定子鐵心。
[0014]圖2是本發(fā)明一種電動車增程器飛輪式發(fā)電裝置縱向剖視圖。其中:
1、飛輪外殼，2、永磁體，4、不導磁套圈、5、電樞繞組，6、軸，7、定子鐵心、8、固定螺栓，9、發(fā)動機殼體。
圖3為本發(fā)明一種電動車增程器飛輪式發(fā)電裝置前18槽嵌線圖。
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